package com.nccs.arithmetic;

/**
 * @author xuzengsheng
 * @program nssc-parent
 * @createTime 2021-09-14- 17:20:00
 * @description 堆排序
 * 来源： https://www.cnblogs.com/luomeng/p/10618709.html
 */

public class HeapSort extends AbstractSortHandler {

    public HeapSort(String arithmeticName) {
        super(arithmeticName);
    }

    public static void main(String[] args) {
        new HeapSort("堆排序").execute();
    }

    @Override
    public void sort(int[] arry) {
        heapSort(arry);
    }

    /**
     * 创建堆，
     *
     * @param arr 待排序列
     */
    private static void heapSort(int[] arr) {
        //创建堆
        for (int i = (arr.length - 1) / 2; i >= 0; i--) {
            //从第一个非叶子结点从下至上，从右至左调整结构
            adjustHeap(arr, i, arr.length);
        }

        //调整堆结构+交换堆顶元素与末尾元素
        for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
            //将堆顶元素与末尾元素进行交换
            swap(arr, arr[0], arr[i]);

            //重新对堆进行调整
            adjustHeap(arr, 0, i);
        }
    }

    /**
     * 调整堆
     *
     * @param arr    待排序列
     * @param parent 父节点
     * @param length 待排序列尾元素索引
     */
    private static void adjustHeap(int[] arr, int parent, int length) {
        //将temp作为父节点
        int temp = arr[parent];
        //左孩子
        int lChild = 2 * parent + 1;

        while (lChild < length) {
            //右孩子
            int rChild = lChild + 1;
            // 如果有右孩子结点，并且右孩子结点的值大于左孩子结点，则选取右孩子结点
            if (rChild < length && arr[lChild] < arr[rChild]) {
                lChild++;
            }

            // 如果父结点的值已经大于孩子结点的值，则直接结束
            if (temp >= arr[lChild]) {
                break;
            }

            // 把孩子结点的值赋给父结点
            arr[parent] = arr[lChild];

            //选取孩子结点的左孩子结点,继续向下筛选
            parent = lChild;
            lChild = 2 * lChild + 1;
        }
        arr[parent] = temp;
    }

    //两个数据交换
    public static void swap(int[] arry, int val1, int val2) {
        //使用异或运算（不使用临时变量）交换两个变量的值
        arry[val1] ^= arry[val2];
        arry[val2] ^= arry[val1];
        arry[val1] ^= arry[val2];

        //使用临时变量交换两个变量的值
        //int temp = arry[val1];
        //arry[val1] = arry[val2];
        //arry[val2] = temp;
    }
}
